I° CORSO DI ASTRONOMIA
Alla scoperta del Sistema Solare
10 ottobre 2015
spiegazioni di Giuseppe Conzo
Parrocchia SS. Filippo e Giacomo
Oratorio Salvo D’Acquisto
SOMMARIO
Cos’è il Sistema Solare;
Il Sole;
I pianeti interni: Mercurio, Venere,
Terra e Marte;
La fascia di asteroidi;
I pianeti esterni: Giove, Saturno,
Urano, Nettuno;
La fascia di Kuiper;
Plutone.
COS’E’ IL SISTEMA SOLARE?
Il Sistema Solare è
una famiglia di pianeti
che orbitano attorno
ad una stella chiamata
Sole.
Questa stella si trova
all’interno della nostra
galassia che è nota
come «Via Lattea» e il
Sole si trova a 28.000
anni luce dal centro di
essa.
COS’E’ IL SISTEMA SOLARE?
Il Sistema Solare
si è formato da
una nube di
polveri e gas che,
per effetto di un
collasso
gravitazionale
centrale, ha
generato il Sole e
i pianeti circa 4,5
miliardi di anni fa.
COS’E’ IL SISTEMA SOLARE?
IL SOLE
Il Sole è la stella madre del Sistema Solare.
Il Sole è una stella di medie dimensioni composta
principalmente da idrogeno ed elio.
L’insieme di questi due componenti generano nel nucleo del
Sole una combustione continua che genera una grande
quantità di energia.
IL SOLE
Nucleo:
Parte più
calda in cui si
generano
tutte le
fusioni
nucleari atte
alla
produzione
di energia.
IL SOLE
Zona
Radiativa:
Zona di
trasporto dei
fotoni di circa
350.000 Km.
I fotoni per
raggiungere
la zona
convettiva
possono
impiegare
centinaia di
anni.
IL SOLE
Zona
Convettiva:
Zona di
movimento
del plasma
verso le parti
superficiali
della stella.
IL SOLE
Fotosfera:
Zona di
movimento e
propagazione dei fotoni
solari, e dove
si formano le
macchie
solari che
sono regioni
più fredde di
grossa
attività
magnetica
IL SOLE
Cromosfera:
Zona di
formazione di
getti di gas in
fuoriuscita
verso
l’esterno detti
«spicule» e
di getti di gas
orizzontali
detti
«fibrille».
Strato
trasparente.
IL SOLE
Corona
Solare: Zona
visibile
durante
un’eclissi
totale di Sole
ed è la parte
più esterna
del Sole.
Essa è
formata da
gas e vapori
incandescenti.
IL SOLE
Campo
magnetico:
Il campo
magnetico è
una serie di
filamenti
polarizzati
che si
estendono
dal centro
verso
l’esterno del
Sole.
IL SOLE
Campo
magnetico:
Il campo
magnetico è
molto
complesso,
in quanto per
effetto della
rotazione
differenziale
del Sole, è
irregolare.
I PIANETI INTERNI
Mercurio
Venere
Terra
Marte
I PIANETI INTERNI: MERCURIO
I PIANETI INTERNI: MERCURIO
La prima mappa di
Mercurio è stata
disegnata nel 1934 da
Eugène Michel
Antoniadi, astronomo
greco del ‘900.
Tale mappa risultò poi
errata perché
l’astronomo aveva la
convinzione che il
pianeta fosse in
rotazione sincrona con
il Sole, supposizione
che poi si è risultata
errata successivamente
I PIANETI INTERNI: MERCURIO
Mercurio è stato visto
da vicino per la prima
volta nel 1974 grazie
alla sonda «Mariner
10» che, per
raggiungere il pianeta
impiegò 1 anno per il
viaggio.
I PIANETI INTERNI: MERCURIO
Successive missioni
spaziali hanno studiato
Mercurio sempre
meglio. La più rilevante
è la missione
«Messenger» lanciata
nel 2004 che tutt’ora
sta rilevando
spettacolari scenari di
questo
pianeta
I PIANETI INTERNI: MERCURIO
Il Pianeta Mercurio ha
una struttura interna
molto semplice ed è
formato da soltanto 3
strati come mostra la
figura accanto.
Il nucleo è molto esteso
ed è ricco di ferro, il
mantello è composto
principalmente da
silicio e la crosta è
tipica di un lungo
raffreddamento del
pianeta agli albori del
Sistema Solare.
I PIANETI INTERNI: MERCURIO
I PIANETI INTERNI: MERCURIO
I PIANETI INTERNI: VENERE
I PIANETI INTERNI: VENERE
Venere è un pianeta conosciuto
sin dall’antichità per la sua
facilità di osservazione e per il
modo di apparire in cielo.
Conosciuto anche come
«Stella del mattino» è stato
osservato da Galileo Galilei e
grazie al suo cannocchiale
sono state osservate le fasi
che il pianeta mostra a noi.
I PIANETI INTERNI: VENERE
L’alta densità atmosferica di Venere
e le numerose nubi hanno reso da sempre
difficoltosa lo studio della superficie
del pianeta.
Soltanto dopo l’intervento del telescopio
Hubble che, ha fotografato il pianeta
nell’infrarosso, è stato possibile stabilire
che Venere fosse composto per la
maggior parte da carbonio.
La sua atmosfera così densa crea un
elevatissimo effetto serra che tiene
le temperature quasi costantemente elevate.
I PIANETI INTERNI: VENERE
I PIANETI INTERNI: TERRA
I PIANETI INTERNI: TERRA
Troposfera: Strato più basso dell’atmosfera
terrestre dove si formano cumuli e nubi.
Estensione fino a 10 Km di altezza;
Stratosfera: E’ la parte composta da Ozono ed è
meglio conosciuto come appunto strato di
ozono. Va dai 10 ai 50 Km di altezza;
Mesosfera: Strato dove si formano nubi
sottilissime visibili al crepuscolo e dove si
formano minutissimi cristalli di ghiaccio. Va dai
50 agli 80 Km di altezza;
Ionosfera: E’ la regione in cui i raggi cosmici
vanno a ionizzare i gas componenti e dove l’aria
è molto rarefatta. Va dagli 80 ai 600 Km circa;
Esosfera: Strato più esterno dove le particelle di
gas che superano la velocità di fuga di 11,2
Km/s, non sono più soggetti alla gravità
terrestre. Rappresenta il confine con lo spazio!
I PIANETI INTERNI: TERRA
I PIANETI INTERNI: TERRA
La Luna gode di una rotazione
detta «sincrona».
Questo tipo di caratteristica sta
a significare che il periodo di
rotazione e di rivoluzione del
nostro satellite naturale sono
identici e pari a circa 28 giorni.
I PIANETI INTERNI: TERRA
I PIANETI INTERNI: TERRA
I PIANETI INTERNI: TERRA
I PIANETI INTERNI: TERRA
I PIANETI INTERNI: TERRA
I PIANETI INTERNI: MARTE
I PIANETI INTERNI: MARTE
Il pianeta Marte è molto più
simile alla Terra di quanto si
pensi e, nonostante la sua
atmosfera sia molto rarefatta,
ha formazioni rocciose
proprio come la Terra.
Tra i monti più importanti c’è
il Monte Olympus che è
anche il più alto monte del
Sistema Solare.
Esso è alto 22 Km ed ha un
diametro di circa 600 Km !!!
I PIANETI INTERNI: MARTE
La crosta: è uno strato sottile
roccioso simile a quello che
abbiamo noi sulla terra;
Il mantello: è una regione
ferrosa atta a trasferire il
calore che il grosso nucleo
dissipa. Esso è formato da
silicati;
Il nucleo: non più attivo e
durante la formazione del
Sistema Solare era la regione
«pulsante» del pianeta in età
primordiale.
I PIANETI INTERNI: MARTE
La sonda «Curiosity» è
tra le più grandi e
importanti missioni
marziane con lo scopo
di studiare il suolo
marziano.
La sonda è stata lanciata
il 26 novembre 2011 ed
è arrivata su Marte il 6
agosto 2012.
I PIANETI INTERNI: MARTE
LA FASCIA DI ASTEROIDI
La fascia di asteroidi o
fascia principale è una
regione del Sistema
Solare situata tra l’orbita
di Marte e l’orbita di
Giove composta da corpi
minori di tipo roccioso e
di forma irregolare che
orbitano attorno al Sole
chiamati «asteroidi».
Questi corpi minori hanno
diametri di circa 400 Km ciascuno, mentre soltanto uno di questi ha un
diametro di 950 Km: Cerere!
LA FASCIA DI ASTEROIDI
Gli asteroidi in questa
regione del Sistema
Solare si sono formati in
seguito a violentissime
collisioni avvenute nella
nube primordiale del
Sistema Solare. La
violenta collisione di corpi
rocciosi vaganti, non
hanno generato altri
pianeti, ma, al contrario,
hanno generato
frammenti sempre più
piccoli.
LA FASCIA DI ASTEROIDI
Le violente collisioni di tanto
in tanto spazzano via qualche
frammento che, attratto dal
Sole, si avvicina verso di esso.
Quando uno di questi
frammenti viene catturato
dalla forza gravitazionale della
Terra entrando in atmosfera,
si parlerà allora di
«meteoriti»…
LA FASCIA DI ASTEROIDI
I PIANETI ESTERNI
Giove
Saturno
Urano
Nettuno
I PIANETI ESTERNI: GIOVE
I PIANETI ESTERNI: GIOVE
Giove è un pianeta gassoso ed è un
pianeta detto «mediceo», perché
Galielo Galieli fu il primo che nel
1610 scoprì i 4 noti satelliti.
Questo pianeta è anche detto
gigante, infatti esso è il più grande
pianeta del Sistema Solare ed è
formato da gas tra cui in maggiore
quantità l’idrogeno e l’elio.
I PIANETI ESTERNI: GIOVE
I PIANETI ESTERNI: GIOVE
I PIANETI ESTERNI: GIOVE
La Grande Macchia
Rossa di Giove è
un’immensa tempesta
anticiclonica che ruota
in senso antiorario in 6
giorni!
Il suo diametro
maggiore è circa 40.000
Km e quello minore è
circa 14.000 Km
La sua esistenza è
dovuta al fatto che essa
è più fredda rispetto
alle altre nubi di Giove,
quindi c’è una costante
differenza di pressione.
I PIANETI ESTERNI: GIOVE
Io
Europa
Ganimede
Callisto
I PIANETI ESTERNI: GIOVE
I satelliti osservati da
Galileo Galilei sono 4 e
sono i satelliti che
maggiormente sono visibili
anche con un buon
binocolo.
Nome
Io
Europa
Ganimede
Callisto
Diametro Distanza media da Giove Periodo orbitale
3 643 km
421 800 km
1,77 giorni
3 122 km
671 100 km
3,55 giorni
5 262 km
1 070 400 km
7,16 giorni
4 821 km
1 882 700 km
16,69 giorni
I PIANETI ESTERNI: SATURNO
I PIANETI ESTERNI: SATURNO
Saturno è un pianeta gassoso ai
limiti della visibilità ad occhio nudo
ed anch’esso è stato osservato per
la prima volta da Galileo Galilei nel
1610 che riuscì a definire una
forma ben precisa del pianeta.
La prima sonda a sorvolare Saturno
è stata la Pioneer 11 nel 1979.
I PIANETI ESTERNI: SATURNO
Nel 1980 la sonda Voyager ha
inviato le prime immagini ad alta
risoluzione del complesso sistema
di anelli di Saturno.
I PIANETI ESTERNI: SATURNO
I PIANETI ESTERNI: SATURNO
Saturno ha più di 60 satelliti che ruotano intorno ad esso, ma i più
importanti sono quelli che ruotano in prossimità degli anelli e sono:
Mimas, Encelado, Teti, Dione, Rhea e Titano.
I PIANETI ESTERNI: SATURNO
Titano è l’unico satellite del Sistema
Solare ad avere un’atmosfera!
Esso è composto principalmente da
materiale roccioso e ghiaccio
d’acqua…!
La sonda Cassini-Huygens si è
posata sulla superficie di Titano il
14 gennaio del 2005 e, grazie alla
sua esplorazione del satellite, si è
capito che su titano ci fossero
grandi quantità di metano liquido.
I PIANETI ESTERNI: SATURNO
Titano ha un grosso nucleo
composto principalmente da
roccia, avvolto da altre
stratificazioni di tipologie
diverse di ghiaccio.
Il nucleo di Titano potrebbe
essere ancora caldo ed
addirittura si pensa ci sia uno
strato di acqua e ammoniaca
tra le stratificazioni interne al
satellite stesso.
I PIANETI ESTERNI: SATURNO
Saturno al telescopio si presenta
come nella figura qui accanto e il
momento migliore per osservarlo è
all’opposizione, cioè quando il
pianeta si trova nella parte opposta
al Sole.
Gli anelli di Saturno non sono
sempre visibili allo stesso modo,
infatti essi ogni anno variano la loro
inclinazione rispetto al nostro
punto di osservazione fino al
momento che diventano quasi
invisibili.
I PIANETI ESTERNI: URANO
I PIANETI ESTERNI: URANO
Urano è anch’esso un
pianeta gassoso ed ha
una caratteristica
molto particolare.
A differenza degli altri
pianeti del Sistema
Solare, la sua
inclinazione rispetto al
piano dell’orbita di 97 gradi circa, questo sta a significare che uno dei
suoi poli è diretto verso il Sole.
Di conseguenza su Urano il concetto di «stagione» è molto diverso da
come lo pensiamo noi sulla Terra, infatti, il sorvolo della sonda
Voyager 2, ha mostrato che le nubi di Urano sono molto deboli.
L’estrema inclinazione fa pensare che durante la formazione del
Sistema Solare, Urano si sia formato da forte collisione tra due corpi.
I PIANETI ESTERNI: URANO
I PIANETI ESTERNI: URANO
Anche Urano ha un sistema di anelli!
Gli anelli di Urano sono molto meno complessi
degli anelli di Saturno e sono appena
percettibili, infatti la loro osservazione e
scoperta sono state inaspettate.
Gli anelli di Urano sono composti da polveri e
materia oscura e si estendono soltanto per 10
Km di diametro.
Osservazioni ripetute e successive degli anelli
di Urano, hanno portato alla luce
caratteristiche cromatiche molto differenti,
infatti gli anelli più esterni sono di colore blu,
mentre quelli intermedi sono di colore rosso e
quelli interni sono ancora blu.
I PIANETI ESTERNI: URANO
Miranda
Ariel
Umbriel
Titania
Oberon
I maggiori satelliti di Urano sono 5 e sono tutti generati da impatti
violenti durante la formazione del Sistema Solare.
Sono simili alla nostra Luna, infatti la superficie è ricca di crateri e il
numero di crateri da impatto presenti su ciascuno di essi definisce
anche l’età. Infatti Umbriel è il più antico ed Ariel è il più giovane.
I PIANETI ESTERNI: URANO
I PIANETI ESTERNI: NETTUNO
I PIANETI ESTERNI: NETTUNO
Atmosfera superiore,
sommità delle nubi.
Atmosfera inferiore,
costituita da idrogeno,
elio e gas metano.
Mantello d'acqua,
ammoniaca e metano
ghiacciato.
Nucleo di roccia e
ghiaccio.
I PIANETI ESTERNI: NETTUNO
Nettuno ha un’atmosfera più
complessa di quella di Urano.
Essa è formata principalmente da
idrogeno ed elio.
Le nubi di Nettuno si trovano a
diverse altezze nella sua atmosfera
e variano in base alla temperatura
atmosferica, infatti nelle parti
basse ci sono nubi composte da
ghiaccio e ammoniaca, mentre
nelle parti più alte dell’atmosfera
ci sono nubi composte da metano.
I PIANETI ESTERNI: NETTUNO
Anche Nettuno ha grossi
fenomeni atmosferici
caratterizzati da sistemi
tempestosi con venti che
raggiungono velocità estreme.
E’ stato osservato che su
Nettuno si formano grandi
macchie scure con le stesse
caratteristiche della grande
macchia rossa di Giove.
I PIANETI ESTERNI: NETTUNO
Tritone unico satellite
naturale di Nettuno ed
è il più massiccio
satellite naturale del
Sistema Solare.
Il diametro di Tritone è
circa 2.800 Km e si
pensa che esso
provenga dalla fascia di
Kuiper per la sua
composizione molto
diversa dal resto dei
satelliti naturali.
LA FASCIA DI KUIPER
Allontanandosi dal Sole, si
incontra una zona di corpi
minori scoperta
dall’astronomo Kuiper nel
1943 e sostenne che oltre
l’orbita di Nettuno doveva
esserci un insieme di corpi
minori che non hanno subìto il processo degli altri
copri minori del Sistema Solare
durante la formazione dei «planetesimi».
LA FASCIA DI KUIPER
Gli oggetti che fanno
parte della fascia di
Kuiper sono stati definiti
con la sigla KBO che
significa Kuiper Belt
Object che appunto in
italiano significa «Oggetto
della fascia di Kuiper».
LA FASCIA DI KUIPER
PLUTONE
PLUTONE
Plutone è stato scoperto
dall’astronomo Clyde
Tombaugh quasi per caso,
perché egli era incaricato di
trovare il cosiddetto «Pianeta
X».
Dopo lunghe ricerche e studi,
saltarono fuori due lastre
fotografiche che hanno portato
alla scoperta di questo
piccolissimo pianeta.
PLUTONE
L’orbita di Plutone è molto diversa rispetto
alle orbite degli altri pianeti del Sistema
Solare, infatti essa è inclinata rispetto
all’eclittica di 17 gradi circa, come mostra
l’animazione accanto, ed è molto
eccentrica.
PLUTONE
Atmosfera ghiacciata
Acqua ghiacciata
Roccia
La struttura interna di
Plutone è composta
prevalentemente da
roccia e ghiaccio con un
nucleo molto denso.
PLUTONE: Caronte
PLUTONE
L’Unione Astronomica Internazionale (IAU) nel 2006 definisce il
concetto di pianeta.
Un pianeta per essere tale deve soddisfare 3 requisiti:
• Orbitare intorno al Sole;
• Massa sufficiente a soddisfare l’equilibrio idrostatico (sfera);
• Nelle sue vicinanze non devono esserci corpi che arrivino alle
dimensioni del pianeta stesso (fatta eccezione per i satelliti).
Plutone non soddisfa il terzo requisito, in quanto è solo il 7% della
massa degli altri oggetti della sua zona orbitale.
Il 13 settembre 2006, l’IAU ha declassato Plutone da Pianeta a
Pianeta Nano!
PLUTONE
La NASA ha più volte pensato a
missioni spaziali verso Plutone,
ma soltanto nel 2006 si è
concretizzata la Missione New
Horizons, lanciata con il
compito di avere un incontro
molto ravvicinato con il pianeta
nano.
Il «FlyBy» è avvenuto il 14 luglio
2015, momento in cui Plutone
passa alla storia!...
PLUTONE
PLUTONE
PLUTONE
Immagine NASA
PLUTONE
Elaborazione di
Giuseppe Conzo
PLUTONE
Immagine NASA
PLUTONE
Elaborazione di
Giuseppe Conzo
PLUTONE
PLUTONE
PLUTONE
Materiale fluido in movimento
Montagne rocciose e vallate
PLUTONE
Elaborazione di Giuseppe Conzo
PLUTONE
Immagine dello storico FlyBy del 14 luglio 2015
PLUTONE
Elaborazione di Giuseppe Conzo
Immagine dello storico FlyBy del 14 luglio 2015
FINE
1° Corso di Astronomia – 10 ottobre 2015
